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题型:简答题
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简答题

(1)求函数f(x)=的值域

(2)用反证法证明:如果a>b>0,那么

正确答案

(1)原函数可化为:f(x)==3+,∴f(x)≠3

∴函数f(x)=的值域 (-∞,3)∪(3,+∞)

(2)假设,则a≤b

与条件a>b>0矛盾

所以

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=( a>0,a≠1 )

(1)求f(x)+f(1-x)及f()+f()+f()+…+f()的值;

(2)是否存在自然数a,使>n2对一切n∈N都成立,若存在,求出自然数a的最小值;不存在,说明理由;

(3)利用(2)的结论来比较n (n+1 )•lg3和lg(n!)(n∈N)的大小.

正确答案

(1)f(x)+f(1-x)

=+

=+

=

=1.

f()+f()+f()+…+f()

=[f() +f() ]+[f()+f() ]+[f() +f() ]+[f() +f() ]+f()

=4+

=

(2)假设存在自然数a,使>n2对一切n∈N都成立.

由f(n)=,f(1-n)=

=…==an

当a=1,2时,不等式an>n2显然不成立.

当a≥3时,an≥3n>n2

当n=1时,显然3>1,

当n≥2时,3n=(1+2)n=1+×2+×22+…≥1+2n+4×=2n2+1>n2成立,

则 3n>n2对一切n∈N都成立.

所以存在最小自然数a=3.

(3)由3n>n2⇒3n2>n(n∈N),

所以312>1>0,322>2>0,…,3n2>n>0,

相乘得312(1+2+…+n)>n!,3n(n+1)4>n!,(n+1)nlg3>lgn!成立.

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简答题

已知函数f(x)=x2+(a-3)x+lnx.

(Ⅰ)若函数f(x)是定义域上的单调函数,求实数a的最小值;

(Ⅱ)方程f(x)=(-a)x2+(a-2)x+2lnx.有两个不同的实数解,求实数a的取值范围;

(Ⅲ)在函数f(x)的图象上是否存在不同两点A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点的横坐标为x0,有f′(x0)=成立?若存在,请求出x0的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)f/(x)=x+a-3+(x>0).(2分)

若函数f(x)在(0,+∞)上递增,

则f′(x)≥0对x>0恒成立,即a≥-(x+)+3对x>0恒成立,

而当x>0时,-(x+)+3≤-2+3=1.

∴a≥1.

若函数f(x)在(0,+∞)上递减,

则f′(x)≤0对x>0恒成立,即a≤-(x+)+3对x>0恒成立,

这是不可能的.

综上,a≥1.

a的最小值为1.(6分)

(Ⅱ)由f(x)=(

1

2

-a)x2+(a-2)x+2lnx=0,

得:(a-

1

2

)x2+(2-a)x=2lnx,

即:a=,令r(x)=,r′(x)==

得1-x-2lnx=0的根为1,

所以当0<x<1时,r′(x)>0,则r(x)单调递增,

当x>1时,r′(x)<0,则r(x)单调递减,

所以r(x)在x=1处取到最大值r(1)=1,

又x→0时r(x)→0,又x→+∞时,r(x)→0,

所以要使y=与y=a有两个不同的交点,则有 0<a<1                                       …8分

(III)假设存在,不妨设0<x1<x2.k===x0+(a-3)+.(9分)

f/(x0)=x0+(a-3)+

若k=f′(x0),则=,即=,即ln=.(*)(12分)

令t=,u(t)=lnt-(0<t<1),

则u′(t)=>0.∴u(t)在0<t<1上是增函数,

∴u(t)<u(1)=0,

∴(*)式不成立,与假设矛盾.∴k≠f′(x0).

因此,满足条件的x0不存在.(16分)

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简答题

已知函数f(x)是函数y=-1(x∈R)的反函数,函数g(x)的图象与函数y=的图象关于直线y=x-1成轴对称图形,记F(x)=f(x)+g(x).

(1)求F(x)的解析式及定义域.

(2)试问在函数F(x)的图象上是否存在这样两个不同点A、B,使直线AB恰好与y轴垂直?若存在,求出A、B两点坐标;若不存在,说明理由.

正确答案

(1)由y=-1(x∈R),得10x=

x=lg

∴f(x)=lg(-1<x<1).

设P(x,y)是g(x)图象上的任意一点,

则P关于直线y=x-1的对称点P′的坐标为(1+y,x-1).

由题设知点P′(1+y,x-1)在函数y=的图象上,

∴x-1=

∴y=,即g(x)=(x≠-2).

∴F(x)=f(x)+g(x)=lg+,其定义域为{x|-1<x<1}.

(2)∵f(x)=lg=lg(-1+)(-1<x<1)是减函数,

g(x)=(-1<x<1)也是减函数,

∴F(x)在(-1,1)上是减函数.

故不存在这样两个不同点A、B,使直线AB恰好与y轴垂直.

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简答题

设函数f(x)=+lnx在[1,+∞)上为增函数.

(1)求正实数a的取值范围;

(2)若a=1,求证:+++…+<lnn<n++++…+(n∈N*且n≥2).

正确答案

(1)由已知:f'(x)=(a>0).

依题意得:≥0对x∈[1,+∞)恒成立.

∴ax-1≥0对x∈[1,+∞)恒成立,∴a-1≥0,即:a≥1.

故正实数a的取值范围为[1,+∞).

(2)∵a=1,∴由(1)知:f(x)=+lnx在[1,+∞)上为增函数,

∴n≥2时:f()=+ln=ln->f(1)=0,

即:<ln…. (9分)

+++…+<ln+ln+…+ln=1nn.

设g(x)=lnx-x,x∈[1,+∞),则g′(x)=-1≤0对x∈[1,+∞)恒成立,

∴g′(x)在[1+∞)为减函数.

∴n≥2时:g()=ln-<g(1)=-1<0,

 即:ln=1+ (n≥2).

∴lnn=ln+ln+ln+…+ln<(1+)+(1+)+…+(1+)=n+++…+

综上所证:++…+<lnn<n+++…+(n∈N*且≥2)成立.

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